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发现彗星通往内部太阳系的门户 可能会改变对彗星演化的基本认识

  • 科学
  • 2019-09-22 16:32:17

由中央佛罗里达大学的研究人员领导的一项新研究可能从根本上改变我们对彗星如何从太阳系郊区到达并汇入更靠近地球的内部太阳系的理解。

在本周发表在《天体物理学期刊快报》上的一项研究中,科学家加尔·萨里德(Gal Sarid)及其合著者描述了一种发现许多彗星在接近我们的太阳之前通过的轨道“通道”的发现。该通道是半人马座模拟的一部分,是在木星和海王星之间的混沌轨道上行驶的小型冰冷体。该研究小组模拟了海王星轨道以外,整个巨型行星区域以及木星轨道内部的演化过程。自我们的太阳系诞生以来,这些冰冷的物体被认为是近乎原始的物质残留。

长期以来,人们一直在争论彗星从其最初的形成位置向内进入太阳的路径。

“受木星影响的新彗星如何替换掉丢失的彗星?在外层太阳系中作为小的休眠体,转变为活跃的内层太阳系,在其中表现出广泛的气体和尘埃昏迷,尾巴?”问这项研究的首席科学家萨里德。直到现在,这些问题仍然是个谜。他说:“我们发现的网关模型是“彗星摇篮”,它将改变我们对冰冷体历史的思考方式。”

半人马被认为起源于海王星以外的柯伊伯带地区,被认为是占据内部太阳系的木星家族彗星的源头。半人马座轨道的混乱性质掩盖了它们的确切路径,因此很难预测它们作为彗星的未来。当诸如半人马或彗星之类的冰体接近太阳时,它们开始释放气体和尘埃,从而产生昏迷的模糊外观和我们称为彗星的延伸尾巴。萨里德说,这种显示是在夜空中可观察到的最令人印象深刻的现象之一,但它也是一闪而逝的美丽闪烁,随后迅速被彗星破坏或演化为休眠状态。

研究的最初目的是探索奇特半人马座29P / Schwasssmann-Wachmann 1(SW1)的历史,这是一个半圆形的中型半人马座,刚好位于木星以外。SW1的高活性和长期爆炸性爆炸一直困扰着天文学家,爆炸爆发发生在距离太阳不远的地方,冰不应该有效地蒸发。它的轨道和活动都使SW1处于其他半人与木星家族彗星之间的进化中间。萨里德说,研究团队希望探索SW1的情况是否与其他半人马座的轨道进展一致。

这项研究的合著者,佛罗里达太空研究所的科学家玛丽亚·沃马克说:“发现的五分之一以上的恒星在其一生中的某个时刻进入了类似于SW1的轨道。”“ SW1并不是一个特殊的异常值,它是动态发展为JFC的角色中的半人马座。”沃马克说,除了SW1轨道具有普遍性外,这些模拟还带来了更加令人惊讶的发现。

沃马克说:“通过该地区的半人马是所有JFC的三分之二,这使它们成为生产这些彗星的主要途径。”盖特威(Gateway)地区保存居民对象的时间不长,大多数人在几千年内成为JFC。这是任何太阳系物体寿命的一小部分,寿命可能长达数百万年,有时甚至数十亿年。

通道的存在提供了一种长期寻求的方法,用于识别即将到来的朝向内部太阳系的轨迹上的半人马座。萨里德说,SW1目前是在该门户地区发现的少数几个物体中最大,最活跃的一个,这使其成为“使我们了解今天形成的彗星种群的轨道和物理过渡知识的主要候选人”。

研究人员说,我们对彗星的了解与了解太阳系的早期组成以及大气和生命出现的条件的演变密切相关。

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